Thesis (Ph. D.)--Mechanical Engineering, Georgia Institute of Technology, 2006. / Sergei Ostapenko, Committee Member ; Shreyes N. Melkote, Committee Member ; Ajeet Rohatgi, Committee Member ; Jianmin Qu, Committee Member ; I. Charles Ume, Committee Member ; Steven Danyluk, Committee Chair. Vita. Includes bibliographical references.

A resina acrílica encontra-se entre os materiais mais utilizados na odontologia. Apesar de suas qualidades, o polimetilmetacrilato ainda mostra-se um material com resistência comprometida. Para tanto, diversos reforços têm sido propostos na literatura e entre eles encontram-se as fibras de vidro e aramida. Apesar de acrescerem na resistência da matriz acrílica pouco se sabe sobre como os esforços aplicados sobre a resina reforçada por fibras são transmitidos e distribuídos às áreas de sustentação, o que motivou a realização deste estudo. Foram confeccionados dez corpos-de-prova em resina acrílica termopolimerizável divididos em cinco grupos segundo o reforço utilizado: fibras de vidro filamentares tratadas por imersão no monômero acrílico (Grupo F), fibras de vidro em malha submetidas ao mesmo tratamento (Grupo M), fibras de vidro trançadas com aramida e tratadas por imersão na mistura monômero/polímero (Grupo H) e fibras de vidro trançadas com aramida e tratadas por silanização (Grupo HS). Como grupo controle (C) foram utilizadas amostras de resina acrílica termicamente ativada sem a associação de fibras de reforço. Após a adaptação dos corpos-de-prova à matriz fotoelástica os mesmos foram submetidos a ensaio de flexão através da Máquina Universal de Ensaios (EMIC-modelo DL 2000, S. J. dos Pinhais, PR, Brasil) acoplada ao Polariscópio Circular (Desenvolvido na Faculdade de Engenharia Mecânica - UFU, Uberlândia, MG, Brasil). Os resultados mostraram valores para a Energia de Distorção, em Kgf/mm2, de 223,124 para o grupo F; de 218,710 para o grupo H; 217,692 para o grupo M; 215,810 para o grupo HS e de 210,122 para o grupo C. Também foi observado que a energia de distorção apresentou distribuição homogeneamente crescente em todos os grupos estudados. Concluímos que a associação de fibras à resina acrílica gerou aumento da energia acumulada na área de sustentação protética sendo que os maiores valores foram observados para o grupo de fibras de vidro filamentares. Observamos também que a silanização da fibra híbrida contribuiu para uma menor transmissão de tensão à matriz fotoelástica. / Acrylic resin is found among the most used materials in dentistry. Despite its qualities, the polymetilmetacrylate yet shows itself as a material with questionable resistance. Therefore, lots of reinforcements have been proposed in literature and among them we find glass fibers and aramid. Although they add to the resistance of the acrylic matrix, little is known about how the efforts applied upon the resin strengthened by the fibers are transmitted and distributed over the sustaining areas, which motivated the course of this study. Ten specimens made of termcured acrylic resin were created and divided into five groups according to the reinforcement used: roving glass fibers treated by immersion in the acrylic monomer (Group F), mesh glass fibers given the same treatment above (Group M), glass fibers braided with aramid and treated by immersion in the blending momer/polimer (Group H) and glass fibers braided with aramid and treated by signalization (Group HS). As control group (C) were used samples of acrylic resin termically activated without the addition of fibers. After adapting the specimens to the photoelastic matrix, the former were submitted to flexural tests through the Universal Machine of Rehearsal (EMIC-model DL 2000, S. J. Dos Pinhais, PR, Brazil) joint to the Circular Polariscope ( developed in the Mechanical Engineering College ? UFU, Uberlândia, MG, Brazil. The results show values to the Distortion Energy, in Kgf /mm2, of 223,124 for group F; 218,710 for group H; 217,692 for group M; 215,810 for group HS and 210,122 for group C. It was also observed that the distortion energy presented homogeneous growing distribution in al the groups studied. We conclude that the association of fibers to the acrylic resin generated an increase of the energy accumulated in the area of prosthetic support, thus the highest values were observed in the group with roving glass fibers. We noticed that the silanization of the hibrid fiber contributed to a smaller tension transmission to the photoelastic matrix.

[pt] Este trabalho procura estudar materiais compostos constituídos por uma matriz de resina poliéster reforçada por fibras de vidro, com propriedades de ortotropia, transparência e birrefringência, através do desenvolvimento de métodos apropriados para a sua obtenção e sua caracterização mecânica e ótica. O material foi obtido a partir de um tipo de fibra de vidro disponível no mercado nacional: fio Roving 374, da Ocfibras, que serviu de reforço à resina poliéster Crystic 199PA rígida, comercializada pela Leo Glass, que constituiu a matriz. O material desenvolvido teve ambos comportamentos mecânico e ótico estudados através de diversos modelos sujeitos a estados uniaxiais e biaxiais de tensões. A discussão dos resultados obtidos e do método de análise experimental empregado, conhecido como foto elasticidade ortotrópica, levou à conclusão que este método pode ser aplicado com uma precisão razoável (mais ou menos 20 por cento), a despeito das dificuldades relativas à interpretação da resposta ótica do material, que depende da transparência do mesmo e da existência de baixas tensões residuais elásticas. / [en] The present work aims to study composite materials, more precisely, certain type of reinforced fiberglass polyester resin with orthotropic, birefringent and transparency properties, through the development of appropriate methods for its mechanical and optical characterization. A kind fiberglass available on the Brazilian market was used: roving 374, (by Ocfibras) which was combines with crystic 199 P.A rigid resin matrix (by Leo Glass). Both mechanical and optical behaviors were studied through several models subjected to uniaxial and biaxial states of stress. The discussion of the results and of the experimental methods used leaded to the conclusion that this method reached good resolution – of a maximum of 20 per cent – in spite of difficulties reached in interpreting the optical response this is a function of both material’s transparency and residual elastic stresses.

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:42:56Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:07:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 05386.pdf: 22752594 bytes, checksum: 053f5623f341b18a8d0324e4a54de6de (MD5) / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:42:56Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Made available in DSpace on 2014-10-09T14:07:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 05386.pdf: 22752594 bytes, checksum: 053f5623f341b18a8d0324e4a54de6de (MD5) / Tese (Doutoramento) / IPEN/T / Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN/CNEN-SP

Orientadores: Mauro Antonio de Arruda Nobilo, Flavio Domingues das Neves / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba / Made available in DSpace on 2018-08-11T04:15:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SimamotoJunior_PauloCezar_D.pdf: 7244297 bytes, checksum: 461e6361f9cf09516a4a12eb25ad2ccb (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Este trabalho teve por objetivo quantificar e qualificar in vitro às tensões geradas pela da alteração do número e do diâmetro de implantes dentários em protocolos clássicos tipo Brånemark, em implantes fixados em modelo aproximado da região anterior da mandíbula, entre os forames mentonianos por meio da técnica da fotoelasticidade. Foram confeccionadas nove infra-estruturas em titânio, utilizando a distribuição para os implantes posteriores e centrais, similares ao sistema Brånemark Novum®. Foram divididos três grupos: Grupo Controle (GC) com cinco implantes de 3,75mm de diâmetro; Grupo Regular (GR) com três implantes de 3,75mm de diâmetro e Grupo Largo (GL) com três implantes de 5mm de diâmetro, com comprimento padronizado de 13mm para todos os implantes. Nove modelos fotoelásticos foram confeccionados, com três paredes planas, o que permitiu a quantificação das tensões em cada implante, por meio da técnica fotoelástica de transmissão plana, na presença de carregamento constante de 1,33kgf em um dos extremos livres da prótese. Para análise das tensões, foi utilizado polariscópio circular, avaliando dezesseis pontos ao longo do corpo dos implantes. Os valores encontrados para tensão cisalhante (t), com relação ao aumento do diâmetro dos implantes, demonstraram diminuição da concentração de tensão em 8% para a região crítica do sistema, extremos livres, quando comparado a GC, sendo em GR encontrada as maiores médias de tensão cisalhante (t). O número de implantes mostrou-se menos relevante na diminuição das tensões para o modelo estudado, contudo o aumento do diâmetro otimizou a distribuição das tensões em comparação a GC / Abstract: The aim of this study was to evaluate the influence in vitro of the change in the number and diameter of dental implants in Brånemark protocols. Nine infrastructure in titanium, with approximate measures of the protocol type Brånemark Novum® and divided into three groups: Control Group (CG) with five implants, 3.75mm in diameter; Regular Group (RG), with three implants, 3.75mm in diameter and Wide Group (WG), with three implants and 5mm in diameter, all implants have 13mm length. The analysis of the gradient of stress was done by the photoelastic analysis, using nine photoelastic models prepared to simulate the previous region of the lower jaw-bone. The models were fitted to support and brought to the polariscope, with loading of 1.33 kgf in one of the cantilevers. They were examined 16 points distributed to about 1mm in outer contour of the implants. The values found for tensile stress shear stress (t), showed that the diameter of the implants (WG) affect the distribution of tensions in the experimental model, decreasing 8% the absolute best and distributing tensions by GC. The RG presented larger absolute values of tension. The number of implants factor showed smaller decrease of the stress for the studied model however the increase of the diameter optimized the distribution of the stress in relation to control grou / Doutorado / Protese Dental / Doutor em Clínica Odontológica

Orientador: Rafael Leonardo Xediek Consani / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba / Made available in DSpace on 2018-08-24T03:25:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carvalho_BrenoCarnevalliFrancode_D.pdf: 2254429 bytes, checksum: 0864903c9e5a5e409b843fd792284ecc (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Implantes curtos são utilizados em situações clínicas quando a altura e/ou a espessura óssea são insuficientes. A proposta neste estudo foi verificar por meio da análise de tensão fotoelástica a influência exercida pela altura e largura da coroa protética na força transmitida aos implantes curto (7 mm) e longo (13 mm) quando o carregamento foi efetuado no centro ou na extremidade das coroas. As dimensões da altura e da largura da coroa simulada foram estabelecidas com base nas dimensões de dentes pré-molar e molar inferiores humanos e a espessura estabelecida em 6 mm. O corpo-de-prova de resina fotoelástica foi feito com o sistema bi componente à base de resina epóxi modificada e endurecedor. Os carregamentos foram de 0,4 kgf no centro e de 0,3 kgf numa das extremidade da coroa. A análise fotoelástica avaliando as ordens de franjas ao redor dos implantes foi feita com polariscópio de transmissão. Cada fotografia foi analisada três vezes no programa Fringes para ordens de franja de 0 a 4, considerando as médias da ordem das franjas e da tensão cisalhante para cada ponto estabelecido no modelo. Os dados foram submetidos à ANOVA dois fatores e diferenças estatísticas comparadas pelo teste t de Student em nível de significância de 5%. Os resultados mostraram que não houve diferença entre os níveis de tensões gerados pela altura e largura das coroas protéticas sobre os implantes curto e longo, quando os carregamentos foram feitos tanto no centro como na extremidade das coroas. Concluiu-se que as tensões geradas sobre os implantes curto e longo foram similares qualquer que fosse o tamanho e o local dos carregamentos aplicados sobre as coroas; houve diferença na magnitude da tensão exercida sobre os implantes curto e longo, sendo maior para o implante curto / Abstract: Short implants are used in clinical situations when the mass of bone is deficient in height and/or thickness. The purpose of this study was to verify the height and width crown influence in the stress transmission in short (7mm) and long (13mm) implants when loaded at center and edge of the crown. The simulated crown dimensions were established using a natural premolar and molar crown dimensions and the thickness was 6 mm. The photoelastic models were made using a dual system based on modified epoxi resin and catalyser. The crowns were loaded with 0,4 kgf at the center and 0,3 kgf at the edge. The photoelastic analysis for fringe order around the implants was made using a transmission polariscope. The maximum shear stress and the fringe values from 0 to 4 were determined in each photography measured three times using Fringes software. Two-way ANOVA and t Student test at 5% significance were perfomed. The results showed no difference in the stress levels produced by different height and width crown over the short and long implants when loaded both center and edge of the crowns. In conclusion, the results showed similar stress on the short and long implants regardless the size and the loaded crown area; however, there was statistical difference in the stress level on the implants being higher for the short implant / Doutorado / Protese Dental / Doutor em Clínica Odontológica

Orientador: Altair Antoninha Del Bel Cury / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba / Made available in DSpace on 2018-07-25T05:48:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Vaz_MarcosAndreKalabaide_D.pdf: 3759338 bytes, checksum: 7c236aca974ddaa171bffd6559a36b2f (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: Este estudo verificou a distribuição de tensões na mandíbula pela simulação dos esforços mastigatórios em próteses fixas em "cantilever" implanto-suportadas. Foram confeccionadas 12 réplicas de mandíbulas, a partir da usinagem de um bloco de resina fotoelástica PLM-48 (Photolastic Inc., Raleigh, USA), nos quais foram instalados um par de implantes Restare (Lifecore, Chaska, USA) individualmente. Fixou-se implantes de 4 mm de diâmetro, variandose o comprimento dos mesmos, dividindo-os em 4 grupos: grupo I, um par de implantes de 11,5 mm de comprimento; grupo II, implantes de 13 mm de comprimento; grupo III, implantes de 15 mm e grupo IV, implantes de 18 mm. Estes implantes foram posicionados na região dos 2 pré-molares inferiores e sobre estes, foi confeccionada uma prótese fixa com pôntico distal em "cantilever" que permitiu a aplicação do carregamento em 5, 10, 15 e 20 mm nesta extensão. O carregamento foi aplicado com um dispositivo mecânico e calibrado por um dinamômetro (89 N). Cada conjunto foi levado individualmente ao polariscópio de transmissão (Série 080) para a visualização e interpretação das franjas fotoelásticas, obtendo-se desta maneira, valores numéricos que correspondem a ordem de franja para cada ponto marcado previamente nas réplicas. Concluiu-se que: 1) Os quatro grupos testados apresentaram padrões semelhantes quanto à distribuição de tensão quando submetidos à carga de 89 N. Porém, diferiram quanto à intensidade. 2) Quanto mais distante o ponto de aplicação do carregamento no "cantilever", maior a tensão transmitida à resina fotoelástica. 3) A concentração de tensão mais evidente deu-se na região inter-implantes, independentemente do comprimento do implante ou do "cantilever" / Abstract: This study verified tension distribution in the mandibular bone by masticatory efforts simulation on cantilever implant supported fixed prosthesis. Twelve mandibular bone replicas were obtained by milling a photoelastic material block (pLM-4B, Photoelastic Inc., Raleigh, USA). A pair of Restore implants (Lifecore, Chaska, USA) was insta1led on each resin replica. Four millimeter in diameter implants of various lengths were fixated and were divided into 4 groups. Group L a pair of 11,5 mm implants; Group 11, a pair of 13 mm implants; Group III, a pair of 15 mm implants and Group IV, a pair of 18 mm implants. These implants were positioned on the lower second pre-molars region. A fixed prosthesis was fabricated with cantilever distal pontic and was placed, over the implants, which allowed load application on 5, 10, 15 and 20 mm of the cantilever's extension. The load was applied with a mechanical device which was calibrated with a dynamometer at 89 N. Each set was individually taken to a transmission polariscope (Series 080) for visualization and interpretation of photoelastic fringes. Numerical values of finges order were obtained for each pre-determined point in the replicas. It could be concluded that: 1 )The four tested groups showed similar patterns of tension distribution when submitted to a 89 N load application. But they were different in relation to intensity. 2) The farther the point of load application on the cantilever, the greater the transmitted tension to the photoelastic resin. 3) There was a greater tension concentration at the inter-implant region, which did not depend on the implant or cantilever length / Doutorado / Protese Dental / Doutor em Clínica Odontológica

Orientador: Mauro A.A. Nobilo / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba / Made available in DSpace on 2018-08-04T03:50:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bastos_PolianaLima_M.pdf: 3116472 bytes, checksum: 1ef54b4bfd3a59b4b3d79ac8ff9a99e7 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Este trabalho avaliou, por meio de análise fotoelástica, a distribuição de tensões ao redor de implantes que suportam próteses totais fixas. O modelo foi confeccionado com resina fotoelástica PL-2 (Vishay Measurements Group, USA), onde foram posicionados seis implantes de 3,75 X 11mm (Conect AR, Conexão Sistemas de Prótese, São Paulo, SP). Foram avaliadas dois sistemas de próteses totais fixas: o protocolo convencional de Brânemark , onde foi confeccionada uma estrutura em titânio (GI) e a prótese fixa destacável (Gil), também confeccionada em titânio, com acréscimo de dois attachments (MK1 Universal Attachments, Sande, Germany). Para os dois grupos, utilizou-se a técnica do cilindro cimentado, na qual cilindros pré-fabricados foram cimentados à estrutura metálica. Inicialmente, as estruturas foram avaliadas quanto às discrepâncias marginais em microscópio óptico com precisão de 0,5/lm e aumento de 120x (UHL VMM-100-BT; Renishaw; UK) associado a um equipamento de leitura digital (Quadra-Check 200; Metronics Inc, Canadá). O método fotoelástico com polariscópio circular foi utilizado para avaliar a distribuição de tensões após prova da estrutura metálica e instalação da prótese, bem como para registrar esse comportamento, por meio de fotografias. Um carregamento oclusal de 100N foi aplicado em 3 pontos individualmente: A (região distal do segundo pré-molar direito), B (regiãodistal do segundo pré-molar esquerdo) e C (região palatina, entre os incisivos centrais). Para as discrepâncias marginais, o GI exibiu menor desajuste (52,1Oum) em relação ao Gil (66, 49um). Os resultados fotoelásticos não mostraram diferenças significativas entre os dois grupos. Observou-se maior concentração de tensões na cervical, no corpo e no ápice dos implantes anteriores, enquanto que nos implantes posteriores, houve maior concentração na região apical. Além disso, o padrão de franjas aumentou gradativamente como resultado da seqüência dos procedimentos laboratoriais. A distribuição de tensões mostrou-se similar entre a prótese do tipo protocolo convencional de Brânemark e a prótese fixa destacável / Abstract: The present study evaluated the stress distribution around osseointegrated implants restored with complete fixed dentures by photoelastic analysis. A photoelastic model of an edentulous maxilla was fabricated (PL-2; Vishay Measurements Group, USA) with 6 implants 3.75x11mm (Conect AR; Conexao Sistema de Protese, Sao Paulo, Brazil). Two complete fixed dentures were evaluated: the conventional Branemark protocol-type rehabilitation technique (GI) with cast titanium framework; and, a fixed-detachable denture (Gil) made from cast titanium incorporating 2 attachments (MK1 Universal Attachments, Sande, Germany). For both groups, the frameworks were manufactured using the cemented-cylinder incorporation technique, where pre-fabricated prosthetic cylinders were cemented to the castings. Initially, ali the frameworks were evaluated for marginal discrepancies in a 0.5mm-accurate optical traveling microscope x120 magnification (UHL VMM-100-BT; Renishaw, UK) equipped wit a digital measurement read-out system (Quadra-Check 200; Metronics Inc, Canada). The photoelastic method with a circular polariscope was used to evaluate the stress distribution after the try-in and installation of the frameworks on the implants. Loads of 100 N were applied to specific points of the frameworks: A (right posterior second pre-molar), B (left posterior second pre-molar) and C (palatal to central incisors). Photographs were taken from the photoelastic fringes after loading around the implants with different magnifications. For marginal discrepancies, the GI exhibited lower gaps (52.10um) than Gil (66.49um). Regarding to the stress distribution, no significant differences were found between the groups. A transfer of load was observed in apical, distal and mesial regions in the anterior implants. For posterior implants, stress was concentrated in the apical regions. The tensions produced around the implants were gradually increased as the laboratorial procedures were accomplished. Stress distribution was similar to conventional Branemark protocoltype and fixed-detachable dentures / Mestrado / Protese Dental / Mestre em Clínica Odontológica

Orientador: Mauro Antonio de Arruda Nobilo / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba / Made available in DSpace on 2018-08-04T03:53:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Damaceno_AlessandraReginaDerogis_M.pdf: 1414206 bytes, checksum: c7d213655bfe8d988e6311566b91787d (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Este estudo avaliou comparativamente duas técnicas indicadas para a obtenção de melhor assentamento de próteses implanto-suportadas através da análise fotoelástica. Para isso, foram obtidos dois grupos de infra-estruturas metálicas em titânio construídas sobre uma matriz metálica com forma e dimensões similares ao arco mandibular, sendo: Grupo 1- três infra-estruturas confeccionadas pela técnica da soldagem de borda a laser de cilindros pré-fabricados; Grupo 2- três infra-estruturas fundidas em monobloco e submetidas ao sistema de retificação de cilindros fundidos. Após avaliação em microscopia óptica, apenas a infra-estrutura mais bem adaptada de cada grupo foi submetida à análise fotoelástica variando-se três seqüências de aperto dos parafusos (1/2/3/4/5, 5/4/3/2/1 e 3/2/4/1/5). De maneira adicional, a infra-estrutura representante do grupo 2 foi submetida, após a primeira análise, à secção e soldagem vertical das partes, e reavaliada. Os resultados mostraram formação de maior quantidade de tensões nas seqüências de aperto 1/2/3/4/5 e 5/4/3/2/1, para ambos os grupos analisados. A estrutura submetida à soldagem de borda de cilindros pré-fabricados mostrou melhores resultados, apesar de a mesma apresentar maiores valores de desadaptação (165µm) quando comparada àquela que teve seus cilindros submetidos à retificação de borda antes (54µm) ou após a secção e soldagem vertical (117µm). A seqüência de aperto 3/2/4/1/5 mostrou melhores resultados. Portanto, o grupo dos cilindros submetidos à soldagem de borda induziu melhores resultados principalmente quando associada à seqüência de aperto 3/2/4/1/5 / Abstract: This study evaluated two techniques indicated to obtain implant-supported fixed prostheses with satisfactory passive fit by means of photoelastic analysis. Two titanium casts groups were fabricated in a metallic master cast: Group I ¿ three frameworks fabricated by laser welded cylinder technique and Group II ¿ three frameworks cast in one-piece and submitted to Rectification Cylinder System. After optical microscopy evaluation, only the better-fit framework of both groups was submitted to the photoelastic analysis, testing three screw tightening sequences (5/4/3/2/1; 1/2/3/4/5 and 3/2/4/1/5). Subsequent to the first analysis, the selective framework of Group II was sectioned and laser welded to be submitted to a new evaluation. Results showed superior stress magnitude in 1/2/3/4/5 and 5/4/3/2/1 sequences of both groups, while 3/2/4/1/5 screw tightening sequence presented better stress results of them. Laser welded cylinder framework illustrated better results, even though had showed superior values of misfit (165µm) compared to the rectified framework before (54µm) and after section and vertical laser welded (117µm). Laser welded cylinder group achieved better results mainly allied to 3/2/4/1/5 screw tightening sequence / Mestrado / Protese Dental / Mestre em Clínica Odontológica